水冷散熱器有壹個進水口及出水口，散熱器內部有多條水道，這樣可以充分發揮水冷的優勢，能帶走更多的熱量。這就是水冷散熱器的基本原理。
從水冷的安裝方式來看，又可以分為內置水冷和外置水冷兩種。對於內置水冷而言，主要由散熱器、水管、水泵、足夠的水源組成，這就註定了大部分水冷散熱系統“體積”較大，而且要求機箱內部空間足夠寬余。外置水冷散熱器方面，由於其散熱水箱以及水泵等工作元件全部安排在機箱之外，不僅減少了機箱內空間的占用，而且能夠獲得更好的散熱效果。
從水冷散熱原理來看，可以分為主動式水冷和被動式水冷兩大類。主動式水冷除了在具備水冷散熱器全部配件外，另外還需要安裝散熱風扇來輔助散熱，這樣能夠使散熱效果得到不小的提升，這壹水冷方式適合發燒DIY超頻玩家使用。被動式水冷則不安裝任何散熱風扇，只靠水冷散熱器本身來進行散熱，最多是增加壹些散熱片來輔助散熱，該水冷方式比主動式水冷效果差壹些，但可以做到完全靜音效果，適合主流DIY超頻用戶采用
因為減少了風扇的數量，所以也減少了風扇所產生的振動及噪音。
散熱效果比風冷系統高出許多。
劣勢
水冷散熱器所需的用具非常龐大，占用了壹定的空間。
價錢比風冷系統較高。
因為結構比風冷系統復雜，還多加了壹級的工質，所以可靠性也較差。
若組裝過程不慎或材料不佳時，會出現漏水，有可能會損害電腦零件。
跟PC性能優化或調整壹部汽車非常相似，獲得優良性能的秘訣就是系統地減少瓶頸。這與單個部件有多好無關，只看它是否被另壹個更低規格的部件所抑制。這就是為什麽妳需要能散熱系統的每個部件和每個部分都必須給予同樣耐心的原因了。
水泵
水泵讓水在系統中流通循環，堅持不懈地把暖水換成冷的。流過水道和散熱器的水的體積是至關重要的，因為靠這個運動把熱量壹並帶走，就像高速風扇可以更好的守成從常規散熱片上帶走熱量的工作壹樣。
在市面上很容易找到不同功率和價位適合水冷的水泵。用戶在選擇時優先考慮的應該是內嵌式水泵。采用水箱壹體化設計，輸入輸出兩頭配備軟管，而不需要把整個東西再浸泡在蓄水池裏。蓄水池時代已經離我們越來越遠了，且有溢出的風險。
水泵的性能可以從流速和揚程兩個規格來看。流速是指在沒有東西制約水流的時候能夠抽取的水量。揚程是水泵向上噴水在垂直方向上能達到的高度。揚程是最重要的數字，它體現了水泵克服水道和散熱器阻力的能力。大多數泵尾都帶有專用的插頭，可以直接與電源相連。或其他小3PIN接口可直接插到主板上。
水道
水道全都遵循壹個非常簡單的設計理念。壹個銅或鋁片，上面有壹些散熱片。水進入到這裏，在裏面按照壹個模式四處流動，模式被設計為使流過含有熱量的水量最大化。在純銅底坐上增加金屬隔板，將液體切割成N個部分進行充分制冷，通過吸收增加金屬隔板上的熱量來達到增加散熱面積的效果，對水流沒有任何約束。
而水冷頭做為直接與熱源接觸的配件，做工質量和安裝舒適也成為了首要考慮的因素。
散熱器
散熱器的性能對於壹款水冷來說起著最關鍵的作用，甚至可以用散熱排的性能來衡量壹款水冷。硬件性能的提升帶來的大發熱量，已不再只是CPU的專利，GPU的來勢兇猛已遠超CPU，北橋、硬盤、供電等硬件的發熱量均不可小視，為多熱源同時散熱，發熱量巨大。單12CM散熱排恐怕已經不能滿足，現如今市面上的24CM、36CM的散熱器已成主流，用戶可以根據自己的散熱需要來選擇不同尺寸的散熱器。
管子
在軟管壹般有聚氯乙烯、聚乙烯和矽樹脂三種制造材料，聚乙烯有光亮的顏色，非常堅固且耐絞但價格昂貴。聚氯乙烯是用於水冷最便宜的軟管，但非常硬，不推薦把它用於水冷系統中很有可能會讓水道的安裝變得十分困難。矽膠管采用非常柔軟的橡膠材制制成，極具韌性，可以被卷得非常緊而不會彈開。
夾子
必須穩固地夾緊每壹個單連接點，不要使用塑料的軟管夾子，這些遠遠不夠，使用金屬連接外圍螺旋夾，完全地消除風險，且能在任何DIY商店買到它們。
水
可能會認為，水是水冷系統中最簡單的部分，但仍有壹些東西必須要記住。很多用戶單純的選擇水或者蒸餾水，由於整個水冷系統中散熱器，泵、吸熱盒、軟管等均采用了銅、鋁、焊接材制PVC軟管等，這麽多種材制在壹起，如是使用普通的蒸餾水和去離子水，壹段時間後會變成弱酸性的液冷，長時間使用會使金屬結構生銹，嚴重影響冷卻系統的散熱功能。所以最好選用專門的導熱液。